Dla nauczyciela

Autor: Patryk Synowiec

Przedmiot: Informatyka

Temat: Arduino – robot omijający przeszkody

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi, w tym: znajomość zasad działania urządzeń cyfrowych i sieci komputerowych oraz wykonywania obliczeń i programów.
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi.
Zakres podstawowy. Uczeń:
2) objaśnia funkcje innych niż komputer urządzeń cyfrowych i korzysta z ich możliwości;

Kształtowane kompetencje kluczowe:

  • kompetencje cyfrowe;

  • kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

  • kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne (językiem ucznia):

  • Dowiesz się, czym jest ultradźwiękowy czujnik odległości HC‑SR04.

  • Zbudujesz na płytce stykowej układ mierzący odległość.

  • Zapoznasz się z budową dwukanałowego sterownika silników L293D.

  • Stworzysz układ, który za pomocą diod będzie symulował pracę silnika.

Strategie nauczania:

  • konstruktywizm;

  • konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

  • dyskusja;

  • rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;

  • ćwiczenia praktyczne.

Formy pracy:

  • praca indywidualna;

  • praca w parach;

  • praca w grupach;

  • praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

  • komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

  • zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

  • tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

  • oprogramowanie Arduino IDE 1.8.12 (lub nowszej wersji);

  • moduł Arduino UNO Rev3 lub wybrany odpowiednik;

  • przewody połączeniowe męsko – męskie;

  • przewody połączeniowe męsko – żeńskie;

  • układ L293D;

  • platforma mobilna ZK‑2WD, z dodatkowymi elementami;

  • cztery baterie paluszki AA;

  • ultradźwiękowy czujnik odległości HC‑SR04;

  • gumki recepturki;

  • stabilizator liniowy LM7805;

  • dwa kondensatory ceramiczne 100nF;

  • dwa kondensatory 100µF/25V;

  • kabel USB typu A‑B do podłączenia do komputera.

Przebieg lekcji

Przed lekcją:

  1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia e‑materiał: „ Arduino – robot omijający przeszkody”. Uczniowie zapoznają się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.

Faza wstępna:

  1. Nauczyciel wprowadza uczniów szczegółowo w temat lekcji i jej cele. Może posłużyć się wyświetloną na tablicy zawartością sekcji „Wprowadzenie”.

  2. Rozpoznanie wiedzy uczniów. Uczniowie tworzą pytania dotyczące tematu zajęć, na które odpowiedzą w trakcie lekcji.

Faza realizacyjna:

  1. Praca z tekstem. Uczniowie analizują treści z sekcji „Przeczytaj” wyświetlone na tablicy.

  2. Praca z multimedium. Uczniowie zapoznają się z prezentacją multimedialną i pracując indywidualnie budują pojazd omijający przeszkody. Moduł sterownika montują na płytce stykowej, którą później montują na platformie mobilnej ZK‑2WD.

  3. Uczniowie rozbudowują pojazd o diody, które symulować będą cofanie.

  4. Uczniowie w parach wykonują ćwiczenia nr 1‑8. Nauczyciel sprawdza poprawność wykonanych zadań, omawiając je wraz z uczniami.

Faza podsumowująca:

  1. Nauczyciel zadaje pytania podsumowujące, np.
    – do czego służy tabela prawdy?
    – co to jest mostek H?
    – na jakie zasadzie działa ultradźwiękowy czujnik odległości?

  2. Na koniec zajęć nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdania: „Na dzisiejszych zajęciach nauczyłam/łem się jak…”.

Praca domowa:

  1. Zastanów się i opisz jak można rozbudować pojazd, aby jego pomiar był dokładniejszy.

Wskazówki metodyczne:

  • Treści w sekcji „Prezentacja multimedialna” można wykorzystać na lekcji jako podsumowanie i utrwalenie wiedzy uczniów.

Sprawdź się